ec_mult.c
上传用户:yisoukefu
上传日期:2020-08-09
资源大小:39506k
文件大小:23k
源码类别:

其他游戏

开发平台:

Visual C++

  1. /* crypto/ec/ec_mult.c */
  2. /*
  3.  * Originally written by Bodo Moeller and Nils Larsch for the OpenSSL project.
  4.  */
  5. /* ====================================================================
  6.  * Copyright (c) 1998-2003 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
  7.  *
  8.  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  9.  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10.  * are met:
  11.  *
  12.  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
  14.  *
  15.  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  17.  *    the documentation and/or other materials provided with the
  18.  *    distribution.
  19.  *
  20.  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  21.  *    software must display the following acknowledgment:
  22.  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  23.  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  24.  *
  25.  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  26.  *    endorse or promote products derived from this software without
  27.  *    prior written permission. For written permission, please contact
  28.  *    openssl-core@openssl.org.
  29.  *
  30.  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  31.  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  32.  *    permission of the OpenSSL Project.
  33.  *
  34.  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  35.  *    acknowledgment:
  36.  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  37.  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  38.  *
  39.  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  40.  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  41.  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  42.  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  43.  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  44.  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  45.  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  46.  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47.  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  48.  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  49.  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  50.  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  51.  * ====================================================================
  52.  *
  53.  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  54.  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  55.  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  56.  *
  57.  */
  58. /* ====================================================================
  59.  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
  60.  * Portions of this software developed by SUN MICROSYSTEMS, INC.,
  61.  * and contributed to the OpenSSL project.
  62.  */
  63. #include <string.h>
  64. #include <openssl/err.h>
  65. #include "ec_lcl.h"
  66. /*
  67.  * This file implements the wNAF-based interleaving multi-exponentation method
  68.  * (<URL:http://www.informatik.tu-darmstadt.de/TI/Mitarbeiter/moeller.html#multiexp>);
  69.  * for multiplication with precomputation, we use wNAF splitting
  70.  * (<URL:http://www.informatik.tu-darmstadt.de/TI/Mitarbeiter/moeller.html#fastexp>).
  71.  */
  72. /* structure for precomputed multiples of the generator */
  73. typedef struct ec_pre_comp_st {
  74. const EC_GROUP *group; /* parent EC_GROUP object */
  75. size_t blocksize;      /* block size for wNAF splitting */
  76. size_t numblocks;      /* max. number of blocks for which we have precomputation */
  77. size_t w;              /* window size */
  78. EC_POINT **points;     /* array with pre-calculated multiples of generator:
  79.                         * 'num' pointers to EC_POINT objects followed by a NULL */
  80. size_t num;            /* numblocks * 2^(w-1) */
  81. int references;
  82. } EC_PRE_COMP;
  83.  
  84. /* functions to manage EC_PRE_COMP within the EC_GROUP extra_data framework */
  85. static void *ec_pre_comp_dup(void *);
  86. static void ec_pre_comp_free(void *);
  87. static void ec_pre_comp_clear_free(void *);
  88. static EC_PRE_COMP *ec_pre_comp_new(const EC_GROUP *group)
  89. {
  90. EC_PRE_COMP *ret = NULL;
  91. if (!group)
  92. return NULL;
  93. ret = (EC_PRE_COMP *)OPENSSL_malloc(sizeof(EC_PRE_COMP));
  94. if (!ret)
  95. return ret;
  96. ret->group = group;
  97. ret->blocksize = 8; /* default */
  98. ret->numblocks = 0;
  99. ret->w = 4; /* default */
  100. ret->points = NULL;
  101. ret->num = 0;
  102. ret->references = 1;
  103. return ret;
  104. }
  105. static void *ec_pre_comp_dup(void *src_)
  106. {
  107. EC_PRE_COMP *src = src_;
  108. /* no need to actually copy, these objects never change! */
  109. CRYPTO_add(&src->references, 1, CRYPTO_LOCK_EC_PRE_COMP);
  110. return src_;
  111. }
  112. static void ec_pre_comp_free(void *pre_)
  113. {
  114. int i;
  115. EC_PRE_COMP *pre = pre_;
  116. if (!pre)
  117. return;
  118. i = CRYPTO_add(&pre->references, -1, CRYPTO_LOCK_EC_PRE_COMP);
  119. if (i > 0)
  120. return;
  121. if (pre->points)
  122. {
  123. EC_POINT **p;
  124. for (p = pre->points; *p != NULL; p++)
  125. EC_POINT_free(*p);
  126. OPENSSL_free(pre->points);
  127. }
  128. OPENSSL_free(pre);
  129. }
  130. static void ec_pre_comp_clear_free(void *pre_)
  131. {
  132. int i;
  133. EC_PRE_COMP *pre = pre_;
  134. if (!pre)
  135. return;
  136. i = CRYPTO_add(&pre->references, -1, CRYPTO_LOCK_EC_PRE_COMP);
  137. if (i > 0)
  138. return;
  139. if (pre->points)
  140. {
  141. EC_POINT **p;
  142. for (p = pre->points; *p != NULL; p++)
  143. EC_POINT_clear_free(*p);
  144. OPENSSL_cleanse(pre->points, sizeof pre->points);
  145. OPENSSL_free(pre->points);
  146. }
  147. OPENSSL_cleanse(pre, sizeof pre);
  148. OPENSSL_free(pre);
  149. }
  150. /* Determine the modified width-(w+1) Non-Adjacent Form (wNAF) of 'scalar'.
  151.  * This is an array  r[]  of values that are either zero or odd with an
  152.  * absolute value less than  2^w  satisfying
  153.  *     scalar = sum_j r[j]*2^j
  154.  * where at most one of any  w+1  consecutive digits is non-zero
  155.  * with the exception that the most significant digit may be only
  156.  * w-1 zeros away from that next non-zero digit.
  157.  */
  158. static signed char *compute_wNAF(const BIGNUM *scalar, int w, size_t *ret_len)
  159. {
  160. int window_val;
  161. int ok = 0;
  162. signed char *r = NULL;
  163. int sign = 1;
  164. int bit, next_bit, mask;
  165. size_t len = 0, j;
  166. if (w <= 0 || w > 7) /* 'signed char' can represent integers with absolute values less than 2^7 */
  167. {
  168. ECerr(EC_F_COMPUTE_WNAF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  169. goto err;
  170. }
  171. bit = 1 << w; /* at most 128 */
  172. next_bit = bit << 1; /* at most 256 */
  173. mask = next_bit - 1; /* at most 255 */
  174. if (BN_is_negative(scalar))
  175. {
  176. sign = -1;
  177. }
  178. len = BN_num_bits(scalar);
  179. r = OPENSSL_malloc(len + 1); /* modified wNAF may be one digit longer than binary representation
  180.                               * (*ret_len will be set to the actual length, i.e. at most
  181.                               * BN_num_bits(scalar) + 1) */
  182. if (r == NULL) goto err;
  183. if (scalar->d == NULL || scalar->top == 0)
  184. {
  185. ECerr(EC_F_COMPUTE_WNAF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  186. goto err;
  187. }
  188. window_val = scalar->d[0] & mask;
  189. j = 0;
  190. while ((window_val != 0) || (j + w + 1 < len)) /* if j+w+1 >= len, window_val will not increase */
  191. {
  192. int digit = 0;
  193. /* 0 <= window_val <= 2^(w+1) */
  194. if (window_val & 1)
  195. {
  196. /* 0 < window_val < 2^(w+1) */
  197. if (window_val & bit)
  198. {
  199. digit = window_val - next_bit; /* -2^w < digit < 0 */
  200. #if 1 /* modified wNAF */
  201. if (j + w + 1 >= len)
  202. {
  203. /* special case for generating modified wNAFs:
  204.  * no new bits will be added into window_val,
  205.  * so using a positive digit here will decrease
  206.  * the total length of the representation */
  207. digit = window_val & (mask >> 1); /* 0 < digit < 2^w */
  208. }
  209. #endif
  210. }
  211. else
  212. {
  213. digit = window_val; /* 0 < digit < 2^w */
  214. }
  215. if (digit <= -bit || digit >= bit || !(digit & 1))
  216. {
  217. ECerr(EC_F_COMPUTE_WNAF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  218. goto err;
  219. }
  220. window_val -= digit;
  221. /* now window_val is 0 or 2^(w+1) in standard wNAF generation;
  222.  * for modified window NAFs, it may also be 2^w
  223.  */
  224. if (window_val != 0 && window_val != next_bit && window_val != bit)
  225. {
  226. ECerr(EC_F_COMPUTE_WNAF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  227. goto err;
  228. }
  229. }
  230. r[j++] = sign * digit;
  231. window_val >>= 1;
  232. window_val += bit * BN_is_bit_set(scalar, j + w);
  233. if (window_val > next_bit)
  234. {
  235. ECerr(EC_F_COMPUTE_WNAF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  236. goto err;
  237. }
  238. }
  239. if (j > len + 1)
  240. {
  241. ECerr(EC_F_COMPUTE_WNAF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  242. goto err;
  243. }
  244. len = j;
  245. ok = 1;
  246.  err:
  247. if (!ok)
  248. {
  249. OPENSSL_free(r);
  250. r = NULL;
  251. }
  252. if (ok)
  253. *ret_len = len;
  254. return r;
  255. }
  256. /* TODO: table should be optimised for the wNAF-based implementation,
  257.  *       sometimes smaller windows will give better performance
  258.  *       (thus the boundaries should be increased)
  259.  */
  260. #define EC_window_bits_for_scalar_size(b) 
  261. ((size_t) 
  262.  ((b) >= 2000 ? 6 : 
  263.   (b) >=  800 ? 5 : 
  264.   (b) >=  300 ? 4 : 
  265.   (b) >=   70 ? 3 : 
  266.   (b) >=   20 ? 2 : 
  267.   1))
  268. /* Compute
  269.  *      sum scalars[i]*points[i],
  270.  * also including
  271.  *      scalar*generator
  272.  * in the addition if scalar != NULL
  273.  */
  274. int ec_wNAF_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
  275. size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx)
  276. {
  277. BN_CTX *new_ctx = NULL;
  278. const EC_POINT *generator = NULL;
  279. EC_POINT *tmp = NULL;
  280. size_t totalnum;
  281. size_t blocksize = 0, numblocks = 0; /* for wNAF splitting */
  282. size_t pre_points_per_block = 0;
  283. size_t i, j;
  284. int k;
  285. int r_is_inverted = 0;
  286. int r_is_at_infinity = 1;
  287. size_t *wsize = NULL; /* individual window sizes */
  288. signed char **wNAF = NULL; /* individual wNAFs */
  289. size_t *wNAF_len = NULL;
  290. size_t max_len = 0;
  291. size_t num_val;
  292. EC_POINT **val = NULL; /* precomputation */
  293. EC_POINT **v;
  294. EC_POINT ***val_sub = NULL; /* pointers to sub-arrays of 'val' or 'pre_comp->points' */
  295. const EC_PRE_COMP *pre_comp = NULL;
  296. int num_scalar = 0; /* flag: will be set to 1 if 'scalar' must be treated like other scalars,
  297.                      * i.e. precomputation is not available */
  298. int ret = 0;
  299. if (group->meth != r->meth)
  300. {
  301. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
  302. return 0;
  303. }
  304. if ((scalar == NULL) && (num == 0))
  305. {
  306. return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
  307. }
  308. for (i = 0; i < num; i++)
  309. {
  310. if (group->meth != points[i]->meth)
  311. {
  312. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
  313. return 0;
  314. }
  315. }
  316. if (ctx == NULL)
  317. {
  318. ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
  319. if (ctx == NULL)
  320. goto err;
  321. }
  322. if (scalar != NULL)
  323. {
  324. generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
  325. if (generator == NULL)
  326. {
  327. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
  328. goto err;
  329. }
  330. /* look if we can use precomputed multiples of generator */
  331. pre_comp = EC_EX_DATA_get_data(group->extra_data, ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
  332. if (pre_comp && pre_comp->numblocks && (EC_POINT_cmp(group, generator, pre_comp->points[0], ctx) == 0))
  333. {
  334. blocksize = pre_comp->blocksize;
  335. /* determine maximum number of blocks that wNAF splitting may yield
  336.  * (NB: maximum wNAF length is bit length plus one) */
  337. numblocks = (BN_num_bits(scalar) / blocksize) + 1;
  338. /* we cannot use more blocks than we have precomputation for */
  339. if (numblocks > pre_comp->numblocks)
  340. numblocks = pre_comp->numblocks;
  341. pre_points_per_block = 1u << (pre_comp->w - 1);
  342. /* check that pre_comp looks sane */
  343. if (pre_comp->num != (pre_comp->numblocks * pre_points_per_block))
  344. {
  345. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  346. goto err;
  347. }
  348. }
  349. else
  350. {
  351. /* can't use precomputation */
  352. pre_comp = NULL;
  353. numblocks = 1;
  354. num_scalar = 1; /* treat 'scalar' like 'num'-th element of 'scalars' */
  355. }
  356. }
  357. totalnum = num + numblocks;
  358. wsize    = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof wsize[0]);
  359. wNAF_len = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof wNAF_len[0]);
  360. wNAF     = OPENSSL_malloc((totalnum + 1) * sizeof wNAF[0]); /* includes space for pivot */
  361. val_sub  = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof val_sub[0]);
  362.  
  363. if (!wsize || !wNAF_len || !wNAF || !val_sub)
  364. goto err;
  365. wNAF[0] = NULL; /* preliminary pivot */
  366. /* num_val will be the total number of temporarily precomputed points */
  367. num_val = 0;
  368. for (i = 0; i < num + num_scalar; i++)
  369. {
  370. size_t bits;
  371. bits = i < num ? BN_num_bits(scalars[i]) : BN_num_bits(scalar);
  372. wsize[i] = EC_window_bits_for_scalar_size(bits);
  373. num_val += 1u << (wsize[i] - 1);
  374. wNAF[i + 1] = NULL; /* make sure we always have a pivot */
  375. wNAF[i] = compute_wNAF((i < num ? scalars[i] : scalar), wsize[i], &wNAF_len[i]);
  376. if (wNAF[i] == NULL)
  377. goto err;
  378. if (wNAF_len[i] > max_len)
  379. max_len = wNAF_len[i];
  380. }
  381. if (numblocks)
  382. {
  383. /* we go here iff scalar != NULL */
  384. if (pre_comp == NULL)
  385. {
  386. if (num_scalar != 1)
  387. {
  388. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  389. goto err;
  390. }
  391. /* we have already generated a wNAF for 'scalar' */
  392. }
  393. else
  394. {
  395. signed char *tmp_wNAF = NULL;
  396. size_t tmp_len = 0;
  397. if (num_scalar != 0)
  398. {
  399. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  400. goto err;
  401. }
  402. /* use the window size for which we have precomputation */
  403. wsize[num] = pre_comp->w;
  404. tmp_wNAF = compute_wNAF(scalar, wsize[num], &tmp_len);
  405. if (!tmp_wNAF)
  406. goto err;
  407. if (tmp_len <= max_len)
  408. {
  409. /* One of the other wNAFs is at least as long
  410.  * as the wNAF belonging to the generator,
  411.  * so wNAF splitting will not buy us anything. */
  412. numblocks = 1;
  413. totalnum = num + 1; /* don't use wNAF splitting */
  414. wNAF[num] = tmp_wNAF;
  415. wNAF[num + 1] = NULL;
  416. wNAF_len[num] = tmp_len;
  417. if (tmp_len > max_len)
  418. max_len = tmp_len;
  419. /* pre_comp->points starts with the points that we need here: */
  420. val_sub[num] = pre_comp->points;
  421. }
  422. else
  423. {
  424. /* don't include tmp_wNAF directly into wNAF array
  425.  * - use wNAF splitting and include the blocks */
  426. signed char *pp;
  427. EC_POINT **tmp_points;
  428. if (tmp_len < numblocks * blocksize)
  429. {
  430. /* possibly we can do with fewer blocks than estimated */
  431. numblocks = (tmp_len + blocksize - 1) / blocksize;
  432. if (numblocks > pre_comp->numblocks)
  433. {
  434. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  435. goto err;
  436. }
  437. totalnum = num + numblocks;
  438. }
  439. /* split wNAF in 'numblocks' parts */
  440. pp = tmp_wNAF;
  441. tmp_points = pre_comp->points;
  442. for (i = num; i < totalnum; i++)
  443. {
  444. if (i < totalnum - 1)
  445. {
  446. wNAF_len[i] = blocksize;
  447. if (tmp_len < blocksize)
  448. {
  449. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  450. goto err;
  451. }
  452. tmp_len -= blocksize;
  453. }
  454. else
  455. /* last block gets whatever is left
  456.  * (this could be more or less than 'blocksize'!) */
  457. wNAF_len[i] = tmp_len;
  458. wNAF[i + 1] = NULL;
  459. wNAF[i] = OPENSSL_malloc(wNAF_len[i]);
  460. if (wNAF[i] == NULL)
  461. {
  462. OPENSSL_free(tmp_wNAF);
  463. goto err;
  464. }
  465. memcpy(wNAF[i], pp, wNAF_len[i]);
  466. if (wNAF_len[i] > max_len)
  467. max_len = wNAF_len[i];
  468. if (*tmp_points == NULL)
  469. {
  470. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  471. OPENSSL_free(tmp_wNAF);
  472. goto err;
  473. }
  474. val_sub[i] = tmp_points;
  475. tmp_points += pre_points_per_block;
  476. pp += blocksize;
  477. }
  478. OPENSSL_free(tmp_wNAF);
  479. }
  480. }
  481. }
  482. /* All points we precompute now go into a single array 'val'.
  483.  * 'val_sub[i]' is a pointer to the subarray for the i-th point,
  484.  * or to a subarray of 'pre_comp->points' if we already have precomputation. */
  485. val = OPENSSL_malloc((num_val + 1) * sizeof val[0]);
  486. if (val == NULL) goto err;
  487. val[num_val] = NULL; /* pivot element */
  488. /* allocate points for precomputation */
  489. v = val;
  490. for (i = 0; i < num + num_scalar; i++)
  491. {
  492. val_sub[i] = v;
  493. for (j = 0; j < (1u << (wsize[i] - 1)); j++)
  494. {
  495. *v = EC_POINT_new(group);
  496. if (*v == NULL) goto err;
  497. v++;
  498. }
  499. }
  500. if (!(v == val + num_val))
  501. {
  502. ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  503. goto err;
  504. }
  505. if (!(tmp = EC_POINT_new(group)))
  506. goto err;
  507. /* prepare precomputed values:
  508.  *    val_sub[i][0] :=     points[i]
  509.  *    val_sub[i][1] := 3 * points[i]
  510.  *    val_sub[i][2] := 5 * points[i]
  511.  *    ...
  512.  */
  513. for (i = 0; i < num + num_scalar; i++)
  514. {
  515. if (i < num)
  516. {
  517. if (!EC_POINT_copy(val_sub[i][0], points[i])) goto err;
  518. }
  519. else
  520. {
  521. if (!EC_POINT_copy(val_sub[i][0], generator)) goto err;
  522. }
  523. if (wsize[i] > 1)
  524. {
  525. if (!EC_POINT_dbl(group, tmp, val_sub[i][0], ctx)) goto err;
  526. for (j = 1; j < (1u << (wsize[i] - 1)); j++)
  527. {
  528. if (!EC_POINT_add(group, val_sub[i][j], val_sub[i][j - 1], tmp, ctx)) goto err;
  529. }
  530. }
  531. }
  532. #if 1 /* optional; EC_window_bits_for_scalar_size assumes we do this step */
  533. if (!EC_POINTs_make_affine(group, num_val, val, ctx))
  534. goto err;
  535. #endif
  536. r_is_at_infinity = 1;
  537. for (k = max_len - 1; k >= 0; k--)
  538. {
  539. if (!r_is_at_infinity)
  540. {
  541. if (!EC_POINT_dbl(group, r, r, ctx)) goto err;
  542. }
  543. for (i = 0; i < totalnum; i++)
  544. {
  545. if (wNAF_len[i] > (size_t)k)
  546. {
  547. int digit = wNAF[i][k];
  548. int is_neg;
  549. if (digit) 
  550. {
  551. is_neg = digit < 0;
  552. if (is_neg)
  553. digit = -digit;
  554. if (is_neg != r_is_inverted)
  555. {
  556. if (!r_is_at_infinity)
  557. {
  558. if (!EC_POINT_invert(group, r, ctx)) goto err;
  559. }
  560. r_is_inverted = !r_is_inverted;
  561. }
  562. /* digit > 0 */
  563. if (r_is_at_infinity)
  564. {
  565. if (!EC_POINT_copy(r, val_sub[i][digit >> 1])) goto err;
  566. r_is_at_infinity = 0;
  567. }
  568. else
  569. {
  570. if (!EC_POINT_add(group, r, r, val_sub[i][digit >> 1], ctx)) goto err;
  571. }
  572. }
  573. }
  574. }
  575. }
  576. if (r_is_at_infinity)
  577. {
  578. if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, r)) goto err;
  579. }
  580. else
  581. {
  582. if (r_is_inverted)
  583. if (!EC_POINT_invert(group, r, ctx)) goto err;
  584. }
  585. ret = 1;
  586.  err:
  587. if (new_ctx != NULL)
  588. BN_CTX_free(new_ctx);
  589. if (tmp != NULL)
  590. EC_POINT_free(tmp);
  591. if (wsize != NULL)
  592. OPENSSL_free(wsize);
  593. if (wNAF_len != NULL)
  594. OPENSSL_free(wNAF_len);
  595. if (wNAF != NULL)
  596. {
  597. signed char **w;
  598. for (w = wNAF; *w != NULL; w++)
  599. OPENSSL_free(*w);
  600. OPENSSL_free(wNAF);
  601. }
  602. if (val != NULL)
  603. {
  604. for (v = val; *v != NULL; v++)
  605. EC_POINT_clear_free(*v);
  606. OPENSSL_free(val);
  607. }
  608. if (val_sub != NULL)
  609. {
  610. OPENSSL_free(val_sub);
  611. }
  612. return ret;
  613. }
  614. /* ec_wNAF_precompute_mult()
  615.  * creates an EC_PRE_COMP object with preprecomputed multiples of the generator
  616.  * for use with wNAF splitting as implemented in ec_wNAF_mul().
  617.  * 
  618.  * 'pre_comp->points' is an array of multiples of the generator
  619.  * of the following form:
  620.  * points[0] =     generator;
  621.  * points[1] = 3 * generator;
  622.  * ...
  623.  * points[2^(w-1)-1] =     (2^(w-1)-1) * generator;
  624.  * points[2^(w-1)]   =     2^blocksize * generator;
  625.  * points[2^(w-1)+1] = 3 * 2^blocksize * generator;
  626.  * ...
  627.  * points[2^(w-1)*(numblocks-1)-1] = (2^(w-1)) *  2^(blocksize*(numblocks-2)) * generator
  628.  * points[2^(w-1)*(numblocks-1)]   =              2^(blocksize*(numblocks-1)) * generator
  629.  * ...
  630.  * points[2^(w-1)*numblocks-1]     = (2^(w-1)) *  2^(blocksize*(numblocks-1)) * generator
  631.  * points[2^(w-1)*numblocks]       = NULL
  632.  */
  633. int ec_wNAF_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
  634. {
  635. const EC_POINT *generator;
  636. EC_POINT *tmp_point = NULL, *base = NULL, **var;
  637. BN_CTX *new_ctx = NULL;
  638. BIGNUM *order;
  639. size_t i, bits, w, pre_points_per_block, blocksize, numblocks, num;
  640. EC_POINT **points = NULL;
  641. EC_PRE_COMP *pre_comp;
  642. int ret = 0;
  643. /* if there is an old EC_PRE_COMP object, throw it away */
  644. EC_EX_DATA_free_data(&group->extra_data, ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
  645. if ((pre_comp = ec_pre_comp_new(group)) == NULL)
  646. return 0;
  647. generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
  648. if (generator == NULL)
  649. {
  650. ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
  651. goto err;
  652. }
  653. if (ctx == NULL)
  654. {
  655. ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
  656. if (ctx == NULL)
  657. goto err;
  658. }
  659. BN_CTX_start(ctx);
  660. order = BN_CTX_get(ctx);
  661. if (order == NULL) goto err;
  662. if (!EC_GROUP_get_order(group, order, ctx)) goto err;
  663. if (BN_is_zero(order))
  664. {
  665. ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNKNOWN_ORDER);
  666. goto err;
  667. }
  668. bits = BN_num_bits(order);
  669. /* The following parameters mean we precompute (approximately)
  670.  * one point per bit.
  671.  *
  672.  * TBD: The combination  8, 4  is perfect for 160 bits; for other
  673.  * bit lengths, other parameter combinations might provide better
  674.  * efficiency.
  675.  */
  676. blocksize = 8;
  677. w = 4;
  678. if (EC_window_bits_for_scalar_size(bits) > w)
  679. {
  680. /* let's not make the window too small ... */
  681. w = EC_window_bits_for_scalar_size(bits);
  682. }
  683. numblocks = (bits + blocksize - 1) / blocksize; /* max. number of blocks to use for wNAF splitting */
  684. pre_points_per_block = 1u << (w - 1);
  685. num = pre_points_per_block * numblocks; /* number of points to compute and store */
  686. points = OPENSSL_malloc(sizeof (EC_POINT*)*(num + 1));
  687. if (!points)
  688. {
  689. ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  690. goto err;
  691. }
  692. var = points;
  693. var[num] = NULL; /* pivot */
  694. for (i = 0; i < num; i++)
  695. {
  696. if ((var[i] = EC_POINT_new(group)) == NULL)
  697. {
  698. ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  699. goto err;
  700. }
  701. }
  702. if (!(tmp_point = EC_POINT_new(group)) || !(base = EC_POINT_new(group)))
  703. {
  704. ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  705. goto err;
  706. }
  707. if (!EC_POINT_copy(base, generator))
  708. goto err;
  709. /* do the precomputation */
  710. for (i = 0; i < numblocks; i++)
  711. {
  712. size_t j;
  713. if (!EC_POINT_dbl(group, tmp_point, base, ctx))
  714. goto err;
  715. if (!EC_POINT_copy(*var++, base))
  716. goto err;
  717. for (j = 1; j < pre_points_per_block; j++, var++)
  718. {
  719. /* calculate odd multiples of the current base point */
  720. if (!EC_POINT_add(group, *var, tmp_point, *(var - 1), ctx))
  721. goto err;
  722. }
  723. if (i < numblocks - 1)
  724. {
  725. /* get the next base (multiply current one by 2^blocksize) */
  726. size_t k;
  727. if (blocksize <= 2)
  728. {
  729. ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  730. goto err;
  731. }
  732. if (!EC_POINT_dbl(group, base, tmp_point, ctx))
  733. goto err;
  734. for (k = 2; k < blocksize; k++)
  735. {
  736. if (!EC_POINT_dbl(group,base,base,ctx))
  737. goto err;
  738. }
  739. }
  740.   }
  741. if (!EC_POINTs_make_affine(group, num, points, ctx))
  742. goto err;
  743. pre_comp->group = group;
  744. pre_comp->blocksize = blocksize;
  745. pre_comp->numblocks = numblocks;
  746. pre_comp->w = w;
  747. pre_comp->points = points;
  748. points = NULL;
  749. pre_comp->num = num;
  750. if (!EC_EX_DATA_set_data(&group->extra_data, pre_comp,
  751. ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free))
  752. goto err;
  753. pre_comp = NULL;
  754. ret = 1;
  755.  err:
  756. if (ctx != NULL)
  757. BN_CTX_end(ctx);
  758. if (new_ctx != NULL)
  759. BN_CTX_free(new_ctx);
  760. if (pre_comp)
  761. ec_pre_comp_free(pre_comp);
  762. if (points)
  763. {
  764. EC_POINT **p;
  765. for (p = points; *p != NULL; p++)
  766. EC_POINT_free(*p);
  767. OPENSSL_free(points);
  768. }
  769. if (tmp_point)
  770. EC_POINT_free(tmp_point);
  771. if (base)
  772. EC_POINT_free(base);
  773. return ret;
  774. }
  775. int ec_wNAF_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group)
  776. {
  777. if (EC_EX_DATA_get_data(group->extra_data, ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free) != NULL)
  778. return 1;
  779. else
  780. return 0;
  781. }